跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目耦合型經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)

高大鵬

（長(zhǎng)江大學(xué)油氣鉆采工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430100）

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)原油對(duì)外依存度的持續(xù)攀升，發(fā)展跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目勢(shì)在必行，然而，跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目具有高投資、高風(fēng)險(xiǎn)性；因此，必須加強(qiáng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究，以保證國(guó)家能源安全［1-3］。

與國(guó)內(nèi)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目相比，跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具有3個(gè)特點(diǎn)：1）需要考察東道國(guó)政府及合同者的收益水平，權(quán)衡二者之間的利益分配，要從政府、項(xiàng)目和合同者3個(gè)方面分別進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)［4］；2）項(xiàng)目合作合同及東道國(guó)財(cái)稅制度是構(gòu)建評(píng)價(jià)模型、指標(biāo)體系的主要依據(jù)［5］，如采用東道國(guó)的各項(xiàng)稅率、貸款利率及合同中規(guī)定的石油利潤(rùn)分成等，來確定評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)；3）項(xiàng)目周期長(zhǎng)、各階段作業(yè)內(nèi)容差異大，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)須貫穿項(xiàng)目始終且與項(xiàng)目各階段有較好的耦合性。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果作用于項(xiàng)目下一階段決策規(guī)劃［6-9］。近年來，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者針對(duì)跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究。研究?jī)?nèi)容主要集中在經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型優(yōu)選、指標(biāo)體系構(gòu)建的理論和方法等方面；但這類項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)軟件還不夠成熟，尤其不能依據(jù)具體油氣合作合同及財(cái)稅制度，在項(xiàng)目各階段分別構(gòu)建匹配性強(qiáng)的評(píng)價(jià)模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，與跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目耦合性較差，適用性不強(qiáng)。針對(duì)以上不足，筆者結(jié)合跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目特點(diǎn)，通過分析其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)流程，進(jìn)一步完善了評(píng)價(jià)模型及指標(biāo)體系構(gòu)建方法，利用Visual Studio軟件開發(fā)平臺(tái)的面向?qū)ο蟪绦蛘Z言C#，編制了項(xiàng)目耦合型經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)InterBE1.0。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 架構(gòu)

InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)，以跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目合同及東道國(guó)財(cái)稅制度為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)部分采用WindowsNT4.0中的Microsoft SQL Server7.0開發(fā)，創(chuàng)建的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)包括項(xiàng)目庫(kù)、指標(biāo)庫(kù)、模型庫(kù)、圖形庫(kù)、案例庫(kù)和用戶庫(kù)等6個(gè)子庫(kù)；應(yīng)用程序部分基于Visual Studio平臺(tái)，使用C#語言開發(fā)，由數(shù)據(jù)管理、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、報(bào)表與繪圖3個(gè)主要模塊構(gòu)成。InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 耦合型經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)InterBE1.0總體架構(gòu)

1.2 評(píng)價(jià)流程

首先，通過數(shù)據(jù)管理模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)外部數(shù)據(jù)接口，方便、快速地導(dǎo)入項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其次，利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模塊構(gòu)建與項(xiàng)目不同階段匹配的評(píng)價(jià)模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型得到總體評(píng)價(jià)結(jié)果；最后，結(jié)合報(bào)表與繪圖模塊生成的財(cái)務(wù)報(bào)表、凈現(xiàn)值曲線、盈虧平衡分析圖及敏感性分析圖等開展經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析，從而滿足對(duì)不同跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)需求。

2 模塊

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模塊是InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)的核心模塊，包含財(cái)務(wù)分析、不確定性分析、邊際值分析及綜合評(píng)價(jià)4個(gè)子模塊，主要由評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)指標(biāo)2部分構(gòu)成。

2.1 評(píng)價(jià)模型

財(cái)務(wù)分析、不確定性分析、邊際值分析3個(gè)子模塊構(gòu)成基礎(chǔ)評(píng)價(jià)模型；綜合評(píng)價(jià)子模塊為模糊綜合評(píng)價(jià)模型。

2.1.1 基礎(chǔ)評(píng)價(jià)模型

結(jié)合跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的特點(diǎn)，從財(cái)務(wù)分析、不確定性分析和邊際值分析3方面，優(yōu)選多個(gè)已趨于成熟的評(píng)價(jià)模型，作為InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)常備的基礎(chǔ)模型（見表 1）［10-12］。

表1 跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型

常備的基礎(chǔ)模型中，現(xiàn)金流分析模型是經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的核心模型。不同跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目的不同階段，該模型的現(xiàn)金流入和現(xiàn)金流出部分所包含的內(nèi)容也不同［13-14］，所以往往需要重新構(gòu)建。另外，由于國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)、世界原油市場(chǎng)、地下地質(zhì)條件及投資方式等多方面存在不確定性，因而InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)在構(gòu)建不確定性分析模型時(shí)充分考慮以上因素，選用了盈虧平衡分析、敏感性分析和概率分析模型。這3類模型的算法和指標(biāo)隨具體項(xiàng)目的不同變化較小，可直接選用常備的基礎(chǔ)模型。邊際值分析主要是給決策者一個(gè)經(jīng)濟(jì)極限［13］，主要評(píng)價(jià)內(nèi)容包括最小經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量和單井經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等，選用變形的現(xiàn)金流分析、盈虧平衡分析模型進(jìn)行單值、區(qū)間及極限值計(jì)算。

2.1.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

模糊綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)原理及步驟如下。

1）建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)集合U：

式中：ui為某個(gè)綜合性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)（如凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率以及風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等）；n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

2）建立評(píng)判尺度集合A：

式中：ak為某個(gè)評(píng)語的分值，規(guī)定評(píng)判尺度集中s個(gè)評(píng)語的分值，最優(yōu)項(xiàng)賦分值1，最劣項(xiàng)賦分值0（如規(guī)定：優(yōu)秀 a1=1；良好 a2=0.8；中等 a3=0.6；差 a4=0.4；劣 a5=0.2；最劣 a6=0）。

3）建立每個(gè)評(píng)判指標(biāo)ui的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)或模糊映射函數(shù)R為

式中：rik為項(xiàng)目的某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)ui被評(píng)為評(píng)語ak的隸屬度（賦值0～1，具體指標(biāo)評(píng)語及隸屬度可依據(jù)石油行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)取值［14］）。

4）建立評(píng)判指標(biāo)的權(quán)重組合W：

采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重［15］。根據(jù)決策過程，將復(fù)雜的評(píng)判問題按各種因素進(jìn)行分解，形成層次化的分析模型，通過兩兩因素比較，就每一層次各元素的相對(duì)重要性給出定量表示，經(jīng)一致性判斷，確定各評(píng)價(jià)因素的重要性權(quán)值。

5）根據(jù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)或模糊映射函數(shù)，導(dǎo)出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的無量綱值xi的矩陣X為

6）把各評(píng)價(jià)指標(biāo)的無量綱值加權(quán)匯總，得到跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目的總體可行性評(píng)價(jià)結(jié)果為

式中：y為項(xiàng)目的可行性評(píng)價(jià)值（0～1）。

根據(jù)上述模糊綜合評(píng)價(jià)模型，可以從財(cái)務(wù)分析、不確定性分析和邊際值分析3方面，對(duì)跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目綜合定量化經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，為方案優(yōu)選及項(xiàng)目決策提供了依據(jù)。

InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型和模糊綜合評(píng)價(jià)模型均由算法和評(píng)價(jià)指標(biāo)2部分構(gòu)成。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模塊的模型編譯部分具備字符串解析識(shí)別功能，與用“類”結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模型中算法的修改及指標(biāo)的刪除和添加。在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體項(xiàng)目某個(gè)評(píng)價(jià)期內(nèi)的合同內(nèi)容及財(cái)稅制度，對(duì)選用的基礎(chǔ)模型及模糊綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行適當(dāng)修正，或者重新構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，從而得到與項(xiàng)目耦合性好的評(píng)價(jià)模型。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

各個(gè)模型應(yīng)用或計(jì)算得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。根據(jù)InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模塊常備的基礎(chǔ)模型，結(jié)合跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目合同中常見的條款及財(cái)稅制度內(nèi)容，構(gòu)建InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：首先，將基礎(chǔ)指標(biāo)體系劃分為收益類、成本類、成本回收類、現(xiàn)金流類、風(fēng)險(xiǎn)類和邊際類等指標(biāo)（見表2）；然后，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目及其所處的評(píng)價(jià)階段，選用基礎(chǔ)評(píng)價(jià)指標(biāo)或者擴(kuò)充新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而構(gòu)建相耦合的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

表2 跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)均使用“類”結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)名稱、類型（動(dòng)態(tài)/靜態(tài)）、計(jì)算公式（可省略）、指標(biāo)值及單位5種屬性，這5種屬性能夠唯一確定評(píng)價(jià)指標(biāo)。計(jì)算時(shí)，首先可利用模型編譯部分的字符串解析識(shí)別功能，識(shí)別模型中所包含的各個(gè)指標(biāo)，然后通過“類”調(diào)用指標(biāo)的“指標(biāo)值”屬性進(jìn)行模型計(jì)算。此外，還可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，為擬增加的評(píng)價(jià)指標(biāo)添加屬性值，得到新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而更好地適用于不同的跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目。

評(píng)價(jià)指標(biāo)按“類型”屬性分為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)2種。靜態(tài)指標(biāo)，指油氣合作合同中各方利益、義務(wù)的規(guī)定及財(cái)務(wù)處理原則方法中的主要構(gòu)成要素，如利潤(rùn)分配、礦區(qū)使用費(fèi)、地租等，這類指標(biāo)各時(shí)間點(diǎn)的計(jì)算公式及指標(biāo)值相同，無需按時(shí)間步重復(fù)計(jì)算；動(dòng)態(tài)指標(biāo)，指能夠合理動(dòng)態(tài)跟蹤和全面評(píng)價(jià)的指標(biāo)［16］，也是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析時(shí)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括凈現(xiàn)值、投資利潤(rùn)率、內(nèi)部收益率及投資回收期等，這類指標(biāo)各時(shí)間點(diǎn)的計(jì)算公式及指標(biāo)值可能不同，需按時(shí)間步逐一計(jì)算。評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)指標(biāo)類型的判定不僅有益于評(píng)價(jià)指標(biāo)的分類管理，而且很大程度上加快了模型的計(jì)算速度。

從InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)于評(píng)價(jià)模型和指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)中可以看出，對(duì)于不同的跨國(guó)油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目，該軟件可以構(gòu)建耦合性較好的基礎(chǔ)評(píng)價(jià)模型、模糊綜合評(píng)價(jià)模型和指標(biāo)體系，充分體現(xiàn)了可擴(kuò)充性和可重構(gòu)性兩大特點(diǎn)，克服了國(guó)內(nèi)普通經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)軟件在評(píng)價(jià)模型和指標(biāo)體系方面適用性不強(qiáng)的缺陷。

3 應(yīng)用實(shí)例

國(guó)外某XJ區(qū)塊共有4個(gè)凝析氣藏，新鉆直井10口、水平井24口，預(yù)計(jì)采氣量達(dá)到34.3×108m3/a，采凝析油31.5×104t/a。產(chǎn)天然氣30×108m3/a以上，穩(wěn)產(chǎn)5 a；之后，產(chǎn)天然氣 20×108m3/a以上，穩(wěn)產(chǎn) 9 a。

合同條款要點(diǎn)：勘探期5 a，可延長(zhǎng)1～3 a；開發(fā)期20 a，還可延長(zhǎng)10 a；免礦區(qū)使用費(fèi)和各類定金；成本油回收上限為46.5%；采出油氣35.0%歸承包方，65.0%歸東道國(guó)政府；利潤(rùn)稅稅率15%。

這是一個(gè)典型的產(chǎn)量分成合同。遵照合同規(guī)定，應(yīng)用InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目初期進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1）財(cái)務(wù)分析：項(xiàng)目、政府和承包方3方內(nèi)部收益率均高于設(shè)定的折現(xiàn)率15.0%，其中承包方內(nèi)部收益率26.3%，投資回收期為3.7 a，凈現(xiàn)值為6 537.5×104美元。

2）盈虧平衡分析：本項(xiàng)目生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計(jì)能力的62.6%以上時(shí)，承包方才可盈利（見圖2）。

圖2 XJ區(qū)塊項(xiàng)目盈虧平衡分析

3）不確定性分析結(jié)果：項(xiàng)目評(píng)價(jià)期內(nèi)，固定資產(chǎn)投資、油氣價(jià)格、經(jīng)營(yíng)成本和產(chǎn)量4種因素在±20%內(nèi)變化時(shí)，油氣價(jià)格影響最嚴(yán)重，產(chǎn)量次之，固定資產(chǎn)投資再次之，經(jīng)營(yíng)成本影響最?。ㄒ妶D3）。

圖3 XJ區(qū)塊項(xiàng)目敏感性分析

4）邊際值分析結(jié)果：最小經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量5.3×1010m3，單井經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量6.2×106m3/a。

模糊綜合評(píng)價(jià)可行性評(píng)價(jià)值為0.78，大于0.5（可行性評(píng)價(jià)均值）；總體評(píng)價(jià)XJ區(qū)塊項(xiàng)目從項(xiàng)目、政府和合同者3方考慮均具有經(jīng)濟(jì)可行性。

4 結(jié)束語

InterBE1.0評(píng)價(jià)系統(tǒng)克服了國(guó)內(nèi)普通經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)軟件在評(píng)價(jià)模型和指標(biāo)體系方面存在的缺陷，自2010年開發(fā)研制以來，已在中國(guó)石油多個(gè)油田公司跨國(guó)項(xiàng)目中成功應(yīng)用。該系統(tǒng)界面友好，操作方便，計(jì)算速度快，且成果準(zhǔn)確，為用戶提供了快速解決經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)與決策問題的平臺(tái)。

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